遨游磁场的自矢量机器人

日前，上海交通大学与同济大学研究团队合作在《自然通讯》杂志上发表论文，提出了自矢量机器人的概念。

该机器人利用软物质内嵌的液态金属主动生成三维电磁矢量，并设计了充气可重构外形的软体驱动器。研究人员通过对垂直和水平矢量驱动器重新配置，实现了三维空间内任意方向的矢量合成，制造了具有不同形状、电磁矢量方向的软机器人。自矢量机器人能在单向磁场中灵活运动，无需复杂多源控制和辅助设备，而仅通过两路电流信号控制即可实现仿蠕虫的双向爬行和转向，以及变形、翻滚、全向爬行及原位旋转等运动。

据研究人员介绍，受生物系统启发的软机器人具有卓越的灵活性、适应性和安全性，在搜索救援、野外探索、人机交互和生物医学应用方面显示出巨大潜力。未来，更小型化和集成化的电磁软机器人将有望服务于生物医学工程，比如能与核磁共振成像兼容的手术机器人。

潜行海洋的水蛇机器人

近期，麻省理工学院研究团队采用新型模块化系统，通过离散组装机械超材料的米级变形结构方法，设计制造了一个蛇状水下软体机器人。

这种机器人主体由4个部分组成，每个部分由5个可扩展、低成本和高性能的立体模块组成，驱动器嵌入中心，可以拉动两端立体模块中的电线，收缩“蛇体”达成弯曲。蛇身覆盖肋骨状的支撑结构，再上一层是紧密贴合的防水氯丁橡胶表皮。研究人员经过精心设计的简单模块组合，能够实现水下自主推动过程中单方向承重的效果，从而形成承受流体动力压力的表面，并确保形状变化的同时不会产生明显的皱纹。

据研究人员介绍，由具有可扩展性的简单模块所制造的机器人，在潜航器应用中有可能产生颠覆性作用，未来有望在海洋勘测、可再生能源收集、环境监测和水产养殖等领域有所建树。

探索人体的纳米机器人

近日，中国科学院深圳先进技术研究院研究团队开发了一种具有自推进和自适应能力的酵母微纳米机器人，在双引擎的推动下可以自主导航到病变部位实施治疗。

该型机器人以可食用酵母益生菌细胞壁上的酵母微囊为活性材料，将葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶偶联在包裹纳米药物的酵母微囊表面。口服后，机器人能够利用肠道内天然的葡萄糖浓度梯度穿透多重生理屏障，跨过肠上皮屏障，之后在派尔氏结“中转站”上自动切换为巨噬细胞引擎，经过淋巴循环和血液循环，精准地将药物递送到远程炎症部位。

据介绍，生物酶驱动的微纳机器人以体内生物能为燃料，在药物递送领域具有广阔的应用前景，对实现疾病的精准诊疗、革新传统治疗手段，将起到非常关键的作用。